Приготовление КМФ

15.08.2015

Макрокомпозиты и их «молекулярные» аналоги готовятся одинаковым образом, то есть смешением материала матрицы и усиливающего материала, как правило, в расплаве. С другой стороны, этот подход неприменим к КМФ, поскольку микрофибриллы как отдельный материал не существуют. Вместо этого они создаются в ходе процесса, называемого «приготовление КМФ». Этот процесс начинается со смешения двух взаимонерастворимых полимерных партнеров. Партнеры должны быть не только взаимонерастворимыми, но также иметь различные температуры плавления Tm. Основные стадии приготовления КМФ следующие: а) смешение; б) экструзия; в) вытяжка (с хорошей ориентацией всех компонентов); г) отжиг при постоянной деформации выше Tm того компонента, точка плавления которого ниже, но ниже Tm компонента, который плавится при более высокой температуре. На стадии вытяжки, также называемой стадией фибриллизации, компоненты смеси ориентируются и формируются в фибриллы. В процессе последующего отжига, когда происходит плавление компонента с более низкой температурой Tm (эта стадия носит название «изотропизации»), необходимо обеспечить условия, при которых сохраняется ориентированная фибриллярная структура компонента с высокой температурой плавления. Стадии приготовления КМФ схематически показаны на рис. 33.1. Здесь важно отметить, что в основе КМФ лежат полимерные смеси, но их нельзя рассматривать как «вытянутые смеси», поскольку шаг изотропизации ведет к образованию изотропной матрицы, усиленной фибриллами из компонента с более высокой температурой плавления; то есть, в конечном счете, мы имеем дело с типичным композитным материалом.
Приготовление КМФ

В некоторых случаях рекомендуется отжечь вытянутую смесь (с закрепленными концами) перед шагом изотропизации. Целью такой обработки является улучшение кристаллической структуры фибрилл — таким образом можно, при необходимости, повысить их температуру плавления. Это, в свою очередь, улучшает условия переработки, поскольку предотвращает плавление фибрилл.